《绿叶中色素的提取与分离》教学设计

一、设计思路

    本节课在教学设计上，主要尝试进行以下三个层次的创新。第一，结合学生的认知发展水平和已有的知识技能，尝试将这节传统中属于较低认知层次的验证性实验课，改为能够培养学生较高认知水平的探究性实验课，以培养学生的实验探究能力、思维能力及分析解决问题的能力；第二，尝试将传统实验课中，学生只能按照提前预设的单一实验目的被动地学习，改为学生可以在一定程度上进行自主选择实验课题的菜单式探究活动，以激发学生学习生物学的兴趣，调动学生的学习主动性和积极性；第三，进行评价机制的创新，尝试制作和引入相关的测评量规，对学生的先决技能、实验操作技能、实验探究能力和创新思维能力进行测评，保证课堂的有序和高效。

二、教学分析

1.教材分析

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    本节实验课，是人教版高中生物必修模块《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》第4节《能量之源—光和光合作用》的内容，涉及到的核心概念主要是“叶绿体中主要含有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素等4种光合色素”、“叶绿素a和b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光”等，涉及的基本实验技能包括“利用有机溶剂提取光合色素”、“纸层析法分离色素”等2项基本实验技能。是对初中有关光合作用知识和本模块第3章《细胞的基本功能》第2节《细胞器—细胞的分工合作》中有关“叶绿体”结构和功能知识的深化与提升，同时也是接下去学习“光合作用的原理和应用”及选修模块《生物技术实践》专题6《植物有效成分的提取》中课题2《胡萝卜素的提取》的基础，因此本节课在知识的巩固与提升、能力的培养与拓展上都具有承前启后的重要作用。

2.学情分析

    据调查，作为旧课程的保留实验内容，本实验课的开出率为77.60%，但同时却有60%左右的生物学教师采取教师在黑板上讲而学生“完全不做实验”的错误教学行为；在有幸能够动手做实验的学生中，也有很多学生由于对“探究的课题不感兴趣”而积极性不高。

   学生已经在化学课上学习过“相似相溶原理”，因此对于“利用有机溶剂提取脂溶性光合色素”就不难理解。实验中涉及的研磨、过滤等基本操作也是学生已经熟练掌握的操作技能。在前面的课程中，学生也已经初步学会了提出问题、作出假设、控制变量、设计实验、预期结果、验证假设、得出结论等一系列的实验探究的基本技能。

3.重点难点

（1）教学重点

    ①科学探究的一般过程；

    ②色素的分离实验

（2）教学难点

    ①画滤液细线的实验操作技术

    ②实验结果的分析和实验结论的得出

三、学习目标

1.知识目标

    ①通过光合色素的提取与分离实验，能够说出叶绿体中4种色素的名称、颜色和在它们层析纸上的位置；

    ②通过观察色素吸收光谱的模拟实验，能够说出光合色素的吸收光谱；

    ③通过观察色素吸收光谱的模拟实验，能够解释光合色素在光合作用中的重要作用。

2.能力目标

    ①能利用已知条件，尝试“提出问题—作出假设—设计实验—进行实验—阐述和交流实验结果和结论”的科学探究过程，掌握解决问题的科学方法；

    ②能利用给出的实验材料和用具，进行单因子对照实验，掌握实验的操作技能；

3.情感目标

    ①通过“绿叶中色素的提取与分离”的学习，体验科学探究的一般历程，认同实事求是的科学精神，养成在自主学习的基础上进行合作探究的习惯。

    ②通过科学技术与社会的相互渗透，养成勤于思考、善于发现的思维习惯，形成热爱家乡、热爱自然的思想感情。

四、教学策略与手段

    在教学设计时，为提高学生的认知层级、学习主动性和积极性，将传统的验证性实验改为了探究性实验，同时尝试引入菜单式实验教学模式。

    将学生先决技能的测试、部分使能目标的形成、分组、课题的确定和实验方案的形成等部分活动内容放在课前准备环节，为课堂上试验方案的交流、实施和实验结果分析、分享留下充足的时间。

    使用菜单式试验教学模式，能够最大可能地满足学生选择自己感兴趣的问题进行探究活动，提高其探究的积极性和主动性。

    利用小组合作学习，有利用培养学生合作互助的科学团队精神，课外兴趣小组的学生在课前准备环节，充当知识获取和能力培养的“脚手架”，创建知识增长和能力提高的“最近发展区”。

五、教学准备

    课前准备环节，分为以下几个步骤：（1）预习；（2）培训和指导；（3）前测；（4）个别指导；（5）分组；（6）达成实验方案。

六、教学过程

七、板书设计

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参考资料

    [1] 朱正威，赵占良. 普通高中课程标准实验教科书生物必修1分子与细胞. 北京：人民教育出版社，2007：97-99.

    [2] 刘恩山.中学生物学教学论（第2版）.北京：高等教育出版社，2009：161-166.

    [3] 宋建陵.高中生物学实验创新的方法与技巧,生物学通报.2004, 5(46) .

    [4] 解凯彬. 中学生物科学探究及实验教学的初步研究和反思. 中国教育学会生物学教学专业委员会第七次全国代表大会暨第十四届学术年会上的报，2012.

    [5] 黄武强.”绿叶中色素的提取和分离”实验的改进.实验仪器与教学:2010,11(25-26) .

    [6] 李富霞，王富余.“绿叶中色素的提取和分离”实验步骤的改进.生物学通报：2010，1（49）.